全生育期干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦叶绿素荧光参数的影响

干旱是限制燕麦生长的关键因素之一,为探究干旱胁迫对燕麦光合系统的影响,选用青海省推广品种‘青燕1号’为材料,设置4个水分梯度,即正常供水（CK,75%FWC）、轻度胁迫（60%FWC）、中度胁迫（45%FWC）和重度胁迫（30%FWC）。生育期干旱胁迫分为4类,即苗期-拔节期干旱（SJ）、苗期-抽穗期干旱（SH）、苗期-开花期干旱（SF）和苗期-乳熟期干旱（SM）,并设置全生育期正常供水作为对照处理（CK）。探讨不同生育期燕麦叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应,以期为青藏高原燕麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论指导。结果表明：1） 不同胁迫程度整体影响大小为：30%FWC>45%FWC>60%FWC;2） 不同生育时期胁迫整体影响大小为：SM>SF>SH>SJ;3） 胁迫程度与胁迫时期互作（Sd×Sp）对燕麦叶绿素参数影响最为显著。在30%FWC和SM时期时,叶绿素荧光参数受到的影响最大,此时光合作用的主要限制因素是非气孔限制,主要表现为PSⅡ反应中心失活,光合电子传递受阻;在60%FWC和SJ时,其受到的影响最小,此时影响光合作用的主要因素是气孔限制; 4） 在45%FWC、SH和SF时期,燕麦可通过叶片的气孔导度调节蒸腾作用和碳同化之间的关系,从而适应干旱胁迫;5） 叶绿素荧光参数的变化,间接反映了受到干旱胁迫时,燕麦光合作用能力的变化。Y（NO）、NPQ、Y（NPQ）和β与CK相比增加了85.52%、65.21%、33.76%和26.60%,F_v、F_m、ΦPSⅡ、ETR、F_m′、F_s、F₀′、qP、F₀、α和F_v/F_m分别降低了84.86%、75.41%、75.03%、75.00%、70.89%、61.38%、57.73%、57.06%、48.86%、45.61%和38.50%。     

干旱胁迫条件下菊苣的光合响应

研究了3种具有不同抗旱性的菊苣(Cichorium intybus)[航天诱变新品系PA 43、PA 82和亲本普那菊苣]的光合特性及对干旱胁迫的响应。结果表明,3个菊苣品系的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Cond）日变化趋势都是双峰曲线。午间有明显“午休”现象,且导致午休的主要原因是非气孔因素。PA 82的Pn、Tr、Cond值均最高,PA 43的相应值均最小;3个菊苣品系的胞间CO2浓度（Ci）在10:00－12:00时比较低,其变化曲线与Pn相反。水分利用效率（WUE）以PA 82为最高,普那菊苣居中,PA 43为最低。随着干旱胁迫程度的加剧,3个菊苣品系的Pn、Tr、Cond、暗适应下PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、暗适应下PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、光化学猝灭系数（qP）均有一定程度的降低。其中,PA 82下降速度慢、幅度小,PA 43下降速度快、幅度大。Ci、qN值随着胁迫程度的加剧呈上升趋势。其中,PA 82上升速度慢、幅度小,PA 43上升速度快、幅度大。相对于抗旱性弱的菊苣PA 43,抗旱性强的菊苣PA 82、 普那菊苣在受到严重干旱胁迫时,具有较强的抵抗干旱的能力。     

干旱胁迫及复水对燕麦根系生长及生理特性的影响

为研究燕麦（Avena sativa L.）生长早期根系生长和生理特性对干旱胁迫及复水的响应规律和适应机制,本试验采用盆栽控水,测定了干旱胁迫及复水下燕麦生长早期根系生长、生理特性指标及籽粒产量变化。结果表明：短期（14 d）中度干旱胁迫对根系生长指标及活力有促进作用,重度干旱胁迫持续抑制此类根系指标;根系丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸含量及抗氧化酶活性随干旱胁迫程度加重而提高;复水使受干旱胁迫抑制的根系总长、根系总表面积、根系平均直径、根系干重和根系活力提高,使受干旱胁迫提高的根系MDA和脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性降低。本研究表明燕麦生长早期通过调控根系生长和生理特性适应干旱胁迫,复水使受干旱胁迫影响的燕麦生长早期部分根系生长和生理特性指标得到补偿或恢复,减轻持续干旱胁迫对燕麦籽粒产量的影响。     

干旱胁迫对不同禾本科牧草叶绿素荧光特性的影响

本试验以无芒雀麦、垂穗披碱草、老芒麦、细茎冰草为试验材料,研究了干旱胁迫处理下不同禾本科牧草的叶绿素荧光参数、叶片电导率和脯氨酸（Pro）含量变化的对比。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,4种禾草初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）呈现逐渐上升趋势,而最大荧光（Fm）,潜在光化学效率（Fv/Fo）,最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学淬灭系数（qP）呈现逐渐下降趋势。上述参数的变化幅度因材料抗旱性强弱而异,这种差异可作为简便评价禾草抗旱性强弱的鉴定指标,因此,运用隶属函数对不同禾草抗旱性进行评价分析,得出抗旱性强弱次序为：垂穗披碱草〉无芒雀麦〉细茎冰草〉老芒麦。     

紫穗槐幼苗不同生长阶段叶水势对干旱胁迫与复水的响应特征

为揭示紫穗槐（Amorpha fruticosa）幼苗叶水势对土壤干旱与复水环境的响应特征,本研究通过盆栽试验,研究了土壤干旱胁迫及复水对紫穗槐幼苗不同生长阶段叶水势的影响。结果表明：土壤水分、干旱历时和生长阶段3个因素以及各因素间的相互作用对紫穗槐幼苗叶水势均有极显著影响（P<0.01）;随着干旱程度加剧,幼苗叶水势呈下降趋势,水分胁迫指数呈上升趋势;40.00%土壤相对含水量下的幼苗叶水势下降幅度达到最大,其中干旱15 d的生长初期和生长中期以及干旱30 d的生长后期的叶水势分别比对照下降了0.71 MPa,1.12 MPa和0.58 MPa;复水后,叶水势出现补偿效应,随着复水后时间的延长,幼苗3个生长阶段叶水势逐渐恢复,恢复速率与干旱程度、干旱历时和生长阶段密切相关,但均在复水72小时后恢复到接近对照水平。     

干旱胁迫对燕麦幼苗叶片光合特性及活性氧清除系统的影响

为探究燕麦幼苗遭受干旱胁迫后叶片光合特性及活性氧清除系统的响应机制,本试验选用青海本地推广品种‘青燕1号’为研究对象,以PEG-6000模拟干旱胁迫环境,在不同干旱浓度(CK、P₁₀和P₂₀)和不同干旱持续时间(4、7、10 d)处理下,研究燕麦幼苗干旱胁迫后对光合作用参数、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量及酶类抗氧化剂和非酶抗氧化剂含量的影响,为青藏高原地区抗旱燕麦品种评价提供理论依据。研究表明：1)随着胁迫程度增加叶绿素含量(Chl)显著下降,超氧阴离子(O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)含量明显增加,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_psⅡ)明显下降,而初始荧光(F...     

干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦器官生长及水分利用效率的影响

为探究干旱胁迫后燕麦（Avena sativa）生长及水分利用的响应变化,本研究选择‘青燕1号’（Avena sativa ‘Qingyan No.1’）进行干旱胁迫处理,研究水分亏缺对燕麦生长发育的影响。结果显示：燕麦株高、茎粗和叶面积随着胁迫程度和次数增加下降明显;干旱胁迫抑制了根、茎、叶和穗鲜重的增加,各处理以苗期-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-乳熟期持续性中度和重度干旱降幅最大;干旱胁迫后光合性能变化明显,蒸腾速率下降幅度达4.11~10.35 mmol·m^-2·s^-1,净光合速率降幅达3.10~16.59 μmol·m^-2·s^-1,气孔导度降幅达0.03~0.34 mol·m^-2·s^-1;干旱胁迫后燕麦水分利用效率（water use efficiency,WUE）以苗期-拔节期、开花-乳熟期轻度干旱处理最高（4.95）,各器官稳定碳同位素分辨率（△¹³C）有增有减,其中△¹³C_sp与WUE呈极显著负相关,△¹³C_le和△¹³C_st与WUE呈显著负相关。整体水平来看,干旱胁迫程度和次数对燕麦形态特征、器官鲜重及光合性能的影响大小表现为：中度和重度胁迫、胁迫3次影响最大。     

早熟禾不同品种根系分布及生物量分配对干旱胁迫的响应

为探讨早熟禾(Poa L.)不同品种根系生长状况、生物量分配与水分胁迫的关系,采用PVC管栽法,对布鲁克(Poa pratansis L. cv. Brooklawn)、英派克(Poa pratansis L. cv. Impact)和苏比纳(Poa supine Schrad. cv. SupraNova)3个品种进行干旱胁迫,测定了生物量、根冠比、根系密度、相对生长率等指标,分析了根、冠生物量分配及根系生长动态规律.结果表明:干旱胁迫对早熟禾3个品种的根、冠生物量累积和分配影响不同, 3个品种通过提高根干物质重量的分配策略来提高其抗旱能力的顺序依次是布鲁克、英派克、苏比纳;轻度水分胁迫有助于根系生长;3个品种相对生长率随着干旱胁迫程度的增加而降低,其中苏比纳降低最多;干旱条件下,土壤深层根系密度、根冠比增加的顺序依次为布鲁克、英派克、苏比纳.     

干旱和盐胁迫对鸭茅叶绿素荧光动力学参数的影响

为了研究鸭茅对干旱、盐胁迫的回馈,采用随机区组盆栽试验。试验包括4种相对含水量处理,相对含水量为75%(CK)、55%、35%、20%和3种盐浓度(100,70和35 mmol/L),以相对含水量75%作为对照,研究干旱胁迫和盐胁迫对叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着相对含水量的减少,鸭茅的非光化学荧光淬灭(NPQ)幅度逐渐降低,光化学淬灭系数(qP)逐渐增加;最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)逐渐减少;电子传递速度(ETR)逐渐降低;实际原初光能的捕获效率Y(Ⅱ)降低。但在极度干旱胁迫时,热耗散能力降低,光合作用上升,潜在最大光合效率和潜在光合效率增加,实际原初光能的捕获效率增加;表明在极度干旱的条件下,鸭茅的内部机制会做出相应的反应,来避免恶劣的环境。盐胁迫时,低浓度促进热耗散幅度抑制光合作用,相反高浓度抑制剩余光能的转化和促进光合效率;鸭茅的Fv/Fm先上升后下降,Fv/F0与Fv/Fm有相同的趋势;ETR先上升后减少,原初光能的捕获效率先增加后降低。综合评定,鸭茅受盐胁迫影响大于干旱胁迫。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

红叶病在燕麦不同生育时期的发生情况及对种子产量的影响

为了明确红叶病在燕麦不同生育时期的发生情况及其对种子产量的影响,对甘肃中部地区的12份田间栽培燕麦材料在分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和乳熟期的红叶病发生情况进行调查,并测定了燕麦成熟期的种子产量、有效分蘖数、穗长、小穗数、不育小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重等指标。结果表明:红叶病的发病严重度与燕麦生育时期相关,各供试材料从抽穗期开始发病,随生育期的推移而不断加重,乳熟期发病最为严重,平均严重度在3.26~4.70之间。灌浆期的病害严重度与燕麦种子产量呈极显著负相关(P<0.01,r=-0.781),也与穗粒数、穗粒重、千粒重呈极显著负相关(P<0.01)。在所有供试材料中,Rigdon发病较轻,种子产量最高(3652.78kg/hm^2),综合表现最好;479次之;青永久237最差。     

3个燕麦品种不同收获期对青贮饲草营养价值的影响

选择裸燕麦(Avena sativa)白燕2号和白燕8号、皮燕麦白燕7号,分别在抽穗期、灌浆期和乳熟期刈割,进行常规青贮并调制青干草,90d后测定燕麦青贮料与青干草的常规营养成分,分析燕麦青贮料的青贮品质。结果表明:燕麦青贮料的粗蛋白含量比青干草中粗蛋白含量高1%～2%。随着生育时期的延迟,燕麦青贮料中干物质含量显著提高(P<0.05),抽穗期为17.74%FM,乳熟期为33.86%FM。粗蛋白含量显著降低(P<0.05),抽穗期为12.28%DM,乳熟期为9.49%DM。抽穗期燕麦青贮料的氨态氮/总氮为12.99%,青贮效果差。在3个燕麦品种中白燕8号青贮料的pH和挥发性脂肪酸较低。因此,燕麦青贮料的营养价值高于青干草,在干物质基础上,裸燕麦白燕2号和白燕8号在抽穗期制作青贮料营养成分较优,而青贮品质则是乳熟期白燕8号的青贮料最好。     

干旱胁迫时间对6份饲用燕麦种质萌发期生理指标的影响

为研究干旱胁迫时间对不同燕麦(Avena sativa L.)材料萌发期生理生化的影响,采用15%聚乙二醇对6份饲用燕麦种子分别进行干旱胁迫0,24,48,72和96 h后测定生理生化指标。结果发现：胁迫时间对各指标的影响不尽相同,丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和可溶性糖(Soluble sugar, SS)含量均随胁迫时间延长而增加,72 h时达到峰值;可溶性蛋白(Soluble protein, SP)和脯氨酸(Proline, Pro)含量的变化因供试材料不同而异;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性多在24 h和48 h时达到最大;过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性在24 h和72 h时达到峰值;各抗旱性指标间具有较强的相关性,相关系数最高达0.893。渗透调节物质、膜脂过氧化特性、抗氧化酶活性可作为燕麦萌发期响应干旱胁迫的主要生理指标;6份供试材料中,‘DA92-2F4’和‘蒙燕1号’耐旱性较强,‘甜燕麦’最弱。     

耐盐促生菌筛选鉴定及对盐胁迫燕麦生长的影响

为获得耐盐促生菌资源,探究对盐胁迫燕麦(Avena sativaL.)的促生作用.用选择性功能培养基复筛黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)根系的促生菌,16S rDNA分子生物学技术确定分类学地位.测定接种促生菌对燕麦根系形态、株高及地上生物量的影响.获得目标菌株2株,LrM1固氮酶活性117....     

类芦根系对不同磷胁迫的形态学响应

为探讨类芦(Neyraudia reynaudiana)在极耐瘠薄条件下生存的机制,通过设计5个不同磷胁迫盆栽模拟试验,测定磷胁迫条件下类芦根系生物量和根系形态特征.结果表明:随着低磷胁迫的加剧,类芦地上部生物量、根系生物量、根条数、根系总长度、根表面积、根系体积均呈增加趋势,其中根径 < 0.5 mm的细根长度、表面积增加明显,根冠比增大,在中度磷胁迫条件下达到最大;从中度磷胁迫至极度磷胁迫,随着磷胁迫程度加重,根系各形态指标逐渐减少.根平均直径则相反.可见类芦根系通过缩小根直径,促进不定根形成,增加细根数量、延长根系长度,形成庞大根系网络,增加根系-土壤接触面,扩大根系吸收磷范围,以此来提高根系的吸收能力.     

不同种衣剂对燕麦苗期生长及根系活力的影响

以皮燕麦(Avena sativa)和裸燕麦(Avena nuda)为材料,用5种不同种衣剂各3个药种比梯度对燕麦种子进行包衣试验,研究不同种衣剂和同一种衣剂不同拌种浓度对燕麦出苗率、株高、单株干重、SPAD值、第一真叶面积以及根系活力的影响,从而可以筛选出适宜拌种燕麦的种衣剂类型、探讨拌种的适宜浓度,为燕麦种衣剂的利用提供参考。结果表明:株高、单株干重和根系活力受种衣剂影响最大,皮、裸燕麦对种衣剂及其拌种浓度的反应有很大不同;对皮燕麦而言,药种比1:20是最佳处理;对裸燕麦而言,除卫福外,其他种衣剂药种比1:40为最佳配比,卫福1:30为最佳配比。利用灰色系统理论对种衣剂进行综合评价可知,对皮燕麦而言,卫福为最佳种衣剂,其次是克烯唑,多克酮最差;对裸燕麦而言,卫福伴种效果最佳,其次为戊唑醇,多克酮效果最差。     

基于叶绿素荧光参数的紫花苜蓿种质苗期抗旱性评价

为筛选出干旱胁迫下抗旱高光效的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）种质,本试验采用室内苗期抗旱评价方法,对109份（28个国家）紫花苜蓿种质在正常浇水（Water Treatment,WT）和干旱胁迫（Drought Treatment,DT）处理下的株高（Plant Height,PH）、地上生物量（Aboveground Biomass,AB）、叶片相对含水量（Relative Water Content,RWC）、相对叶绿素含量（Relative chlorophyll content,SPAD）以及叶绿素荧光参数（phi2,NPQt,RFd,qL,Fv/Fm）等9个指标进行测定,并利用方差分析、相关性分析、主成分分析、综合加权隶属函数法与聚类分析等方法进行综合评价。结果表明：通过对9个指标进行统计分析,在干旱胁迫下,各指标呈现不同程度变化,变异系数最大的为AB,DT组为0.61,WT组为0.59。相关性分析显示,除qL和RWC之外,其余指标均与综合度量D值显著相关,表明叶绿素荧光参数可作为干旱胁迫下筛选高光效紫花苜蓿的指标。通过聚类分析和综合加权隶属函数分析,筛选出抗旱高光效种质14份（CF048333,ZW1231,CF031987,ZW0810,ZW1005,CF049861,CF031979,CF034260,ZW0730,CF031946,ZW0793,CF049906,CF031986,CF031988）,这些种质大部分来自干旱半干旱地区,如哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦,摩洛哥、阿塞拜疆、北美、也门等。综上可得,本研究筛选出的抗旱种质可作为紫花苜蓿抗旱高光效育种的基础材料。